[发明专利]高频加热电源

说明书

技术领域

本发明涉及用于在高频加热装置的领域中抑制从紧接在磁控管的振荡之后的不稳定状态产生的输入电流的过冲的控制，所述高频加热装置用于通过驱动例如微波炉的磁控管来进行感应加热操作。

背景技术

作为在普通家庭中采用的例如微波炉的高频加热烹饪装置中使用的电源，考虑到电源的质量而希望有紧凑且重量轻的电源(以使其便于携带并且使烹饪室较大，希望包含该电源的机械室的空间较小)。因此，电源已经通过引入切换电源而逐渐紧凑、重量轻和廉价，并且主要使用逆变电源(inverter powersource)。此外，需要高输出，从而需要控制大电流的技术。尤其是，如何抑制当辐射微波的磁控管从不振荡状态开始振荡时产生的输入电流的过冲是个问题，因此提出了其控制系统(例如，参见专利文档1)。

图9示出了用于驱动磁控管的高频加热的高频加热电源的电源(逆变电源)的一个示例。用于高频加热的高频加热电源的电源包括dc电源1、磁漏变压器(leakage transformer)2、第一半导体开关元件3、第一电容器5(缓冲电容器)、第二电容器6(谐振电容器)、第三电容器7(平滑电容器)、第二半导体开关元件4、驱动部分13、Delon-Greinacher电路11和磁控管12。

dc电源1对商业电源进行整流以便将dc电压VDC施加到第二电容器6和磁漏变压器2的初级绕组8的串联电路。第一半导体开关元件3串联连接到第二半导体开关元件4，并且第二电容器6和磁漏变压器2的初级绕组8的串联电路与第二半导体开关元件4并联连接。

第一电容器5与第二半导体开关元件4并联连接，并且起用于抑制在切换期间产生的冲击电流(电压)的缓冲器的作用。在磁漏变压器2的次级绕组9中产生的ac高电压输出在Delon-Greinacher电路11中被转换为dc高电压，并且被施加到磁控管12的阳极和阴极之间的部分。磁漏变压器2的第三绕组10将电流提供给磁控管12的阴极。

第一半导体开关元件3和第二半导体开关元件4由IGBT和与其并联连接的续流二极管(free-wheeling diode)组成。应当理解，第一和第二半导体开关元件3和4不限于这一种类，并且可以使用闸流晶体管、GTO开关元件等。

驱动部分13在其中具有振荡部分，该振荡部分用于形成第一半导体开关元件3和第二半导体开关元件4的驱动信号。在此振荡部分中，产生预定频率的矩形波，并且DRIVE(驱动)信号被提供给第一半导体开关元件3和第二半导体开关元件4。紧接在第一半导体开关元件3或第二半导体开关元件4之一被关断之后，由于另一个半导体开关元件的两端处的电压为高，因此当此时所述半导体开关元件被关断时，提供了峰形过电流以产生不必要的损耗和噪声。然而，由于提供停滞时间(dead time)使得关断操作一直被延迟到两端处的电压减小到大约0V为止，因此可以防止产生不必要的损耗和噪声。应当理解，在相反的切换操作期间实现相同的功能。

省略由驱动部分13提供的DRIVE信号导致的每个模式的详细操作。作为图9的电路结构的特征，即使在作为用于普通家庭的电源中的最高电压的欧洲的240V时，在第一半导体开关元件3和第二半导体开关元件4中产生的电压也与dc源电压VDC相同，即，2402=339V]]>。因此，即使在假设出现诸如雷涌(lightning surge)或瞬时电压下降的异常时，对于第一半导体开关元件3和第二半导体开关元件4，也可以使用大约600V的廉价的耐压产品而不会出现问题。此外，输入电流Iin和依赖于每个输出电平的参考电压(REF)由输入电流恒定控制部分14控制，使得驱动部分13获得期望的输出电平。